Устройство для исследования стенок скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766053/03 (22) 08.12.89 (46) 23.01.93. Бюл. N. 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт геофизических методов исследований, испытаний и контроля нефтегазоразведочных скважин (72) Ю. П. Терещенко (56) Померанц Л.И., Чукин В.Т. Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин. M.: Недра, 1978.

Патент СССР М 360461, кл. Е 21 В

47/00, опублик. 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 1335684, кл. Е 21 В 47/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СТЕНОК СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к технике геофизических исследований скважин. Цель изобретения — повышение надежности устройства и упрощение его конструкции. Устройство имеет корпус 1, измерительный

Изобретение относится к технике геофизических исследований скважины.

Известно устройство, в котором для прижатия двуплечего измерительного рычага к стенке скважины применяют цилиндри- . ческие пружины. Для обеспечения необходимого усилия прижатия увеличивают внутреннее плечо рычага или усилие пружин, что сказывается на габаритах. скважинного прибора, либо ограничивают количество измерительных рычагов, снижая информативность зонда

Известен зонд для исследования буровых скважин, который снабжен пружинами, БЫ„„1789б81 А1 рычаг (P) 4, шарнирно соединенный с корпусом, и дополнительный P 7 с ограничителем

10. Верхняя часть P 7 шарнирно установлена в подвижной опоре 13, кинематически связанной с приводом управления закрытием-раскрытием. Нижняя часть Р 7 шарнирно соединена.с измерительным P 4. Верхняя и нижняя части P 7 соединены упругим элементом (УЭ) 8. Ограничитель 10 выполнен в виде штанги и фиксатора 12. установленного на нижней части P 7. Штанга в верхней части P 7 установлена жестко, а в нижней— подвижно. При работе привод управления перемещает опору 13 в верхнее крайнее положение. Деформируясь, УЭ развивает усилие, которое раскрывает Р 4 до упора в а стенку скважины 5, В зависимости от ее диаметра P 4 копирует стенку скважины, а

УЭ 8 обеспечивает его силовое замыкание со стенкой скважины. Наружный торец полэунэ 11 фиксатором 12 ограничивает наибольший заданный угол раскрытия. 1 э.и. ф-л ы, 1 ил. одним концом закрепленными на корпусе зонда, а другим упирающимися в валики на концах рычагов; механизм управления рычагами снабжен осевой штангой, опирающейся нижним основанием на поршень гидравлического генератора давления, Пружины выполнены в виде пакета рессор убывающей длины.

Известно также устройство, имеющее пакет рессор для прижатия зонда к стенке скважины, связанный с корпусом при помощи

У-образных систем стержней, привод управления, кулисное соединение. управляющий элемент в виде обоймы, соединенной со што1789681 ком поршня и охватывающей пластинчатые рессоры, конца которых связаны с башмаками кулисным соединением.

Общим недостатком этих устройств является то, что для обеспечения угла раскрытия рычага, взаимодействующего со стенкой скважины, требуется обеспечить работу рессоры в широком диапазоне углового перемещения с определенным развиваемым усилием. С этой целью применяют пакет рессор убывающей длины или увеличивают поперечный размер упругих элементов и диаметр скважинного прибора, либо уменьшают количество таких рычагов, что снижает информативность зонда. Кроме то- 15 го, величина плеча прилагаемого усилия нелинейно зависит от угла раскрытия рычага, а пакет рессоры, имея линейно-ступенчатую характерисгику (при работе применяемого материала в пределах упругости), создает 20 переменную величину усилия прижатия ры- . чага к стенке скважины, Это обстоятельство не позволяет получать идентичность условий при>катия рычага (зонда) к исследуемым пластам при изменении диаметра скважи- 25 ны. Сами рессоры, находясь в транспортном состоянии при прижатых к корпусу прибора рычагах в с>катом состоянии, ра3вивают наибольшее усилие, что не может не вызвать во времени явление релаксации и ползучести механических характеристик, которые свойственны упругим материалам, а это снижает развиваемые рессорами расчетные усилия, внося погрешность при измерении; например, диаметра скважины. 35

Цель изобретения — повышение надежности устройства и упрощение его конструкции.

Указанная цель достигается тем, что устройство для исследования стенок скважи- 40 ны, имеющее корпус 1, измерительные рычаги 4, крепящиеся на корпусе шарнирными соединениями 3, снабжено дополнительным рычагом 7 с ограничителем 10, верхняя часть дополнительного рычага шар- 45 нирно установлена в подвижной опоре 13, кинематически связанной с приводом управления закрытием-раскрытием, нижняя шарнирно соединена с измерительным рычагом, при этом верхняя и нижняя части 50 этого рычага соединены упругим элементом

8, а ограничитель 10 выполнен в виде штанги и фиксатора 12, установленного на нижней части дополнительного рычага, причем штанга связана с рычагом в верхней части 55 жестко, а в нижней — подвижно, На чертеже показана кинематическая схема устройства.

На корпусе 1 скважинного прибора, связанного с дневной поверхностью каротажныл кабелем 2, закреплена ось 3 с измерительным рычагом 4 для исследования стенки скважины 5. Измерительный рычаг имеет шарнир 6, к которому крепится дополнительный рычаг 7, Верхняя и нижняя части рычага 7 соединены упругим элементом 8, В верхней части дополнительный рычаг жестко крепится на оси 9 в корпусе прибора и связан с нижним ограничителем 10 в виде штанги. В нижней части штанга подвижно крепится к рычагу через ползун 11 и фиксатор 12, Ось 9 расположена на подви>кной опоре 13, кинематически связанной с приводом управления (не показан), Устройство работает следующим обра-. зом.

В транспортном положении (показано пунктиром) измерительный 4 и дополнительный 7 рычаги прижаты к корпусу 1 прибора, ось 9 с подвижной опорой 13 находится в нижнем крайнем положении, упругий элемент 8 (и ружи на растяжения) находится в ненагруженном (свободном) состоянии. Ползун 11 наружным торцом воздействует через фиксатор 12 на рычаг 4, прижимая его к корпусу прибора. В интервале измерения по кабелю 2 подается команда на привод управления (не показан), который перемещает опору 13 в верхнее крайнее положение. Упругий элемент 8, деформируясь, развивает усилие, которое раскрывает рычаг 4 до упора в стенку скважины

5, и продолжает деформироваться (растягиваясь) до достижения опорой 13 своего верхнего положения, после чего работа диода прекращается, Во время движения устройства в скважине, в зависимости от ее диаметра, рычаг 4 копирует ее стенку, упругий элемент 8 с соответствующей упругой характеристикой обеспечивает его силовое замыкание со стенкой скважины, наружный торец ползуна 11 фиксатором 12 ограничивает наибольший заданный ему угол раскрытия.

При закрытии рычагов 4, 7 привод перемещает опору 13 с осью 9 в нижнее крайнее положение, дополнительный рычаг 7 через фиксатор 12 воздействует на измерительный рычаг 4, прижимая его к корпусу 1 и возвращая упругий элемент 8 в свободное состояние. Устройство подготовлено для повторной работы.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования стенок скважины, содержащее корпус, измерительный рычаг, шарнирно соединенный с корпусом, упругий элемент и привод управления закрытием-раскрытием, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и

1789681

Составитель Ю. Терещенко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 335 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 упрощения конструкции, оно снабжено дополнительнblì рычагом с ограничителем, верхняя часть дополнительного рычага шарнирно установлена в подвижной опоре, кинематически связанной с приводом управления закрытием-раскрытием, нижняя шарнирно соединена с измерительным рычагом, причем верхняя и нижняя части дополнительного рычага соединены упругим элементам.

2, Устройство по п.1, отл ич а го щеес я тем, что ограничитель выполнен в виде

5 штанги и фиксатора, установленного на нижней части дополнительного рычага, причем штайга связана с рычагом в верхней части жестко, а в нижней подвижно.

l